王新筑
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彭向和
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郭早阳
机械工程材料
采用MSC/Marc有限元软件对泡沫铝在圆柱形球压头作用下的准静态压痕响应进行了数值模拟,研究泡沫铝在圆柱形球压头作用下的位移场和应力场情况,并与压痕试验结果进行了对比.结果表明:位移场和应力场均主要分布于和压头直径范围相对应的泡沫铝区域内,且分布范围随压痕深度的增大而以压痕为中心向外延伸；泡沫铝变形区形状的模拟结果与试验结果相吻合；压痕模拟结果可以较好地解释泡沫铝在圆柱形球压头作用下的变形机制.
关键词:
泡沫铝
,
压痕
,
数值模拟
王新筑
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吴林志
,
王世勋
机械工程材料
采用圆柱形平压头对闭孔泡沫铝进行了压痕试验,研究了压头直径、泡沫铝相对密度及边界条件对压痕响应、压痕硬度、吸能特性等的影响,并与单向压缩试验结果进行了对比.结果表明:闭孔泡沫铝压痕试验的应力-应变曲线与其单向压缩时的相似,但压痕试验时的屈服强度显著高于单向压缩时的;压痕试验时泡沫铝的变形被严格限制在压头之下,并且是局部的不均匀变形;压痕试验时泡沫铝的撕裂能和能量吸收效率不随压头直径和泡沫铝相对密度的变化而变化;压痕硬度随压头直径的增加而线性减小,随相对密度的增加而线性增大;其吸能能力分别随压头直径及相对密度的增加而线性增大;压痕深度在一定范围内(小于6 mm),刚性基础和筒支边界条件对泡沫铝在圆柱形平压头作用下压痕响应的影响可以忽略不计.
关键词:
泡沫铝
,
压痕试验
,
硬度
,
压痕响应
王新筑
,
吴林志
,
王世勋
复合材料学报
采用球形压头对闭孔铝泡沫材料进行了准静态压痕实验,研究了不同直径、铝泡沫相对密度及边界条件对铝泡沫的压痕硬度、吸能能力及能量吸收率的影响.研究表明,铝泡沫在球形压头作用下的响应曲线可采用幂函数形式进行描述,幂函数指数随相对密度的增大而线性增加.铝泡沫压痕处的断面显示铝泡沫变形被严格限制在压头之下,铝泡沫的压痕变形是局部的不均匀变形.铝泡沫的压痕硬度及吸能能力均随压头直径的增大而线性减小,但它们却均随铝泡沫相对密度的增大而线性增大;能量吸收率不随压头直径和铝泡沫相对密度而变化.在一定压痕深度范围内,刚性基础和简支条件对铝泡沫的压痕响应影响可以忽略不计.最后基于实验数据分别建立了压痕硬度和吸能能力与压头直径及铝泡沫相对密度的关系.
关键词:
金属泡沫
,
压痕
,
硬度
,
相对密度
